JPS644840Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS644840Y2 JPS644840Y2 JP6041484U JP6041484U JPS644840Y2 JP S644840 Y2 JPS644840 Y2 JP S644840Y2 JP 6041484 U JP6041484 U JP 6041484U JP 6041484 U JP6041484 U JP 6041484U JP S644840 Y2 JPS644840 Y2 JP S644840Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- cbn
- base
- hard
- melting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical group N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 4
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- QYHKLBKLFBZGAI-UHFFFAOYSA-N boron magnesium Chemical compound [B].[Mg] QYHKLBKLFBZGAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- -1 iron group metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
(1) 技術分野
本考案は、高温まで使用可能な工具用複合焼結
体を提供するものである。 (2) 従来技術とその問題点 立方晶窒化硼素（以下CBNと記す）はダイヤ
モンドに次ぐ高硬度な物質である。また熱伝導度
に優れ、高温における鉄族金属との反応性が少い
物質であり、超高圧高温下で合成される。 近年このCBNを焼結した硬質焼結体が開発さ
れ、実用に供されるようになつてきている。通常
これらの硬質焼結体は第３図に示すような硬質焼
結体層１が超硬合金などよりなる基体２に貼り合
わされた構造となつており、この複合構造焼結体
が工具本体に鑞付けにより固着されて用いられて
いる。 この硬質焼結体と基体との結合材としては、
Al，CO等の金属系のものやAl2O3，TiN等のセ
ラミツク系のものが知られている。 また、特公昭58−19428には、ダイヤモンド又
はCBNの粒子あるいはこれらの混合物とこれら
粒子と溶媒金属である結合母材とから成る硬質成
形体をTi，Ta及びかかる金属を含有する高温ロ
ー付合金からなる層を介して支持体に結合されて
いる研摩用物体が示されている。この場合も、硬
質成形体にはダイヤモンド又はCBN粒子以外に
これら粒子の溶媒となり得る金属、例えばダイヤ
モンドではCo，Ni，Feなど、CBNではAl，Pb，
Snなど、が含有されている。 しかしながら本願考案の如く、硬質焼結体中の
CBNが実質的に100％である場合、公知の方法で
は接合力が弱くなり実用に供されない。 上述の如く、従来の工具用CBN焼結体は、金
属系またはセラミツク系の結合材を含み、これら
の混合粉末を主として超硬合金よりなる基体上に
配置し超高圧高温下で焼結することによつて製造
している。この焼結時に基体中の結合材、例えば
超硬合金の場合はCoは溶融して、CBN焼結体と
基体の界面近くでCBN焼結体を基体に接合させ
るための結合材として有効に働く。また、CBN
焼結体中の金属結合材もCBN粒子相互の結合は
勿論のこと、CBN焼結体と基体との接合にも有
効である。 しかし、CBN焼結体が実質的に100％のCBN
より成る場合、上述の２つの効果による焼結体と
基体との接合力は極めて弱くなる。これは、
CBNと基体中の結合材金属とのぬれ性が悪いた
め基体中の結合材金属がCBN焼結体と基体との
接合に有効に働かないためである。 (3) 考案の開示 本考案者らは以上の点に鑑み、研究を重ねた結
果本考案を完成したものである。本願はCBNの
含有量が極めて多い硬質焼結体に関するものであ
る。このようなCBNよりなる硬質焼結体は通常
六方晶窒化硼素（hBN）と数％以内のhBNを
CBNに変換する触媒物質、例えば窒化硼素マグ
ネシウム（Mg3BN3）とを出発原料として超高
温、高圧下で焼結する。このとき微量に触媒物質
が焼結体中に残つたり、未変換のhBNが残つた
りする。 従つて、本願でいう硬質焼結体は大部分が
CBNからなり、その量は95体積％以上である。 CBNは、反応性に乏しい物質であり、これを
実際の工具等で使用する場合は基体に接合した方
が種々使い勝手がよい。また強度補強も可能であ
る。 発明者等が鋭意検討した結果、この種硬質焼結
体はMo，Ti，Zr，Ta等と特に接合性がよいこ
とを見出したのあり、これの下にさらに超硬合金
などを接合したものである。すなわち、実質的に
100％のCBNからなる硬質焼結体は高融点金属の
中間接合層を介して、周期律表の第ａ、ａ、
ａ族金属の炭化物１種または２種以上を鉄族金
属で結合してなる基体と接合していることを特徴
とする工具用複合焼結体である。本考案複合焼結
体を用いることでバイトやスローアウエイチツプ
にロー付けして使用することもできる。 また本考案において、焼結後実質的に100％の
CBN焼結体になるように配合された出発原料と、
前記の炭化物を鉄族金属で結合した基体とを高融
点金属の中間層を介して隣接した状態で、高温高
圧発生室に配し、CBNの熱力学的安定な領域に
数分間以上曝す。 この焼結中に出発原料は実質的に100％のCBN
の焼結体を形成し、これと接した高融点金属は反
応して硼化物を形成し強固に接合する。 また、基体中の鉄族金属は溶融してそれに接す
る高融点金属と十分にぬれ、冷却後両者は強固に
接合する。中間接合層を介さない場合、基体中の
鉄族金属は、焼結中に溶融するが、硬質焼結体と
のぬれ性が悪いため冷却後の接合強度は非常に弱
い。 焼結が終了した後、始めに温度を、次いで圧力
を下げて、複合焼結体を回収する。その後、工具
として使用するための形に研摩することができ
る。 本考案複合焼結体は、高融点金属中間層を介し
て実質的に100％のCBN焼結体と基体が強固に接
合しているため、基体をロー付してバイトやスロ
ーアウエイチツプとしても使用でき、また、断続
切削に対しても問題なく使用できる。 本願でいう硬質焼結体中のCBN粒子径は特に
限定するものではないが比較的微粒のものの方が
望ましい。また高融点金属はMo，Ti，Zr，Ta
等を利用することができるが、Moは特に接合強
度が高く望ましい。しかしながら、他の金属を用
いても、ほぼ同等の効果を得ることができる。 高融点金属層の厚さは特に限定するものではな
いが３mm以下が望ましい。硬質焼結体中のCBN
以外の物質としては、微量のCBNの合成物質、
hBN、高融点金属等の化合物や単体が含まれて
もよい。 本願でいう鉄族金属は、その中に他の金属を固
溶していても問題がない。 また高融点金属としては、板状であつても粉状
であつても可能であるが、厚みの制御等の面より
みると、板状の方が望ましい。 以下図面を用いて実施例を示す。 第１図は本願考案によつて得た高融点金属と硬
質焼結体が接合した例を示す。第２図は本願で得
た工具用複合焼結体をスローアウエイチツプに用
いた場合を示す。 出発原料として平均粒度1μmの六方晶型窒化硼
素とCBNの合成触媒物質として窒化硼素マグネ
シウムをモル比で98：２に混合したものを用い
た。 この混合粉末を高融点金属が第１表に示す厚み
となるように配置し超硬合金基体に積層した状態
で、超高圧高温発生室内に配し1380℃、5.5GPa
の条件で10分間焼結する。 このようにして得た工具用複合焼結体の硬質焼
結体部はCBN100％であつた。これをレーザーを
用いて切断し、超硬合金母材に銀ろう付けして第
２図に示すスローアウエイチツプを作製した。 このようにして得た工具用複合焼結体をスロー
アウエイチツプとして使用した。その結果いずれ
も予想以上の長寿命であることがわかつた。その
結果を第１表に示す。
体を提供するものである。 (2) 従来技術とその問題点 立方晶窒化硼素（以下CBNと記す）はダイヤ
モンドに次ぐ高硬度な物質である。また熱伝導度
に優れ、高温における鉄族金属との反応性が少い
物質であり、超高圧高温下で合成される。 近年このCBNを焼結した硬質焼結体が開発さ
れ、実用に供されるようになつてきている。通常
これらの硬質焼結体は第３図に示すような硬質焼
結体層１が超硬合金などよりなる基体２に貼り合
わされた構造となつており、この複合構造焼結体
が工具本体に鑞付けにより固着されて用いられて
いる。 この硬質焼結体と基体との結合材としては、
Al，CO等の金属系のものやAl2O3，TiN等のセ
ラミツク系のものが知られている。 また、特公昭58−19428には、ダイヤモンド又
はCBNの粒子あるいはこれらの混合物とこれら
粒子と溶媒金属である結合母材とから成る硬質成
形体をTi，Ta及びかかる金属を含有する高温ロ
ー付合金からなる層を介して支持体に結合されて
いる研摩用物体が示されている。この場合も、硬
質成形体にはダイヤモンド又はCBN粒子以外に
これら粒子の溶媒となり得る金属、例えばダイヤ
モンドではCo，Ni，Feなど、CBNではAl，Pb，
Snなど、が含有されている。 しかしながら本願考案の如く、硬質焼結体中の
CBNが実質的に100％である場合、公知の方法で
は接合力が弱くなり実用に供されない。 上述の如く、従来の工具用CBN焼結体は、金
属系またはセラミツク系の結合材を含み、これら
の混合粉末を主として超硬合金よりなる基体上に
配置し超高圧高温下で焼結することによつて製造
している。この焼結時に基体中の結合材、例えば
超硬合金の場合はCoは溶融して、CBN焼結体と
基体の界面近くでCBN焼結体を基体に接合させ
るための結合材として有効に働く。また、CBN
焼結体中の金属結合材もCBN粒子相互の結合は
勿論のこと、CBN焼結体と基体との接合にも有
効である。 しかし、CBN焼結体が実質的に100％のCBN
より成る場合、上述の２つの効果による焼結体と
基体との接合力は極めて弱くなる。これは、
CBNと基体中の結合材金属とのぬれ性が悪いた
め基体中の結合材金属がCBN焼結体と基体との
接合に有効に働かないためである。 (3) 考案の開示 本考案者らは以上の点に鑑み、研究を重ねた結
果本考案を完成したものである。本願はCBNの
含有量が極めて多い硬質焼結体に関するものであ
る。このようなCBNよりなる硬質焼結体は通常
六方晶窒化硼素（hBN）と数％以内のhBNを
CBNに変換する触媒物質、例えば窒化硼素マグ
ネシウム（Mg3BN3）とを出発原料として超高
温、高圧下で焼結する。このとき微量に触媒物質
が焼結体中に残つたり、未変換のhBNが残つた
りする。 従つて、本願でいう硬質焼結体は大部分が
CBNからなり、その量は95体積％以上である。 CBNは、反応性に乏しい物質であり、これを
実際の工具等で使用する場合は基体に接合した方
が種々使い勝手がよい。また強度補強も可能であ
る。 発明者等が鋭意検討した結果、この種硬質焼結
体はMo，Ti，Zr，Ta等と特に接合性がよいこ
とを見出したのあり、これの下にさらに超硬合金
などを接合したものである。すなわち、実質的に
100％のCBNからなる硬質焼結体は高融点金属の
中間接合層を介して、周期律表の第ａ、ａ、
ａ族金属の炭化物１種または２種以上を鉄族金
属で結合してなる基体と接合していることを特徴
とする工具用複合焼結体である。本考案複合焼結
体を用いることでバイトやスローアウエイチツプ
にロー付けして使用することもできる。 また本考案において、焼結後実質的に100％の
CBN焼結体になるように配合された出発原料と、
前記の炭化物を鉄族金属で結合した基体とを高融
点金属の中間層を介して隣接した状態で、高温高
圧発生室に配し、CBNの熱力学的安定な領域に
数分間以上曝す。 この焼結中に出発原料は実質的に100％のCBN
の焼結体を形成し、これと接した高融点金属は反
応して硼化物を形成し強固に接合する。 また、基体中の鉄族金属は溶融してそれに接す
る高融点金属と十分にぬれ、冷却後両者は強固に
接合する。中間接合層を介さない場合、基体中の
鉄族金属は、焼結中に溶融するが、硬質焼結体と
のぬれ性が悪いため冷却後の接合強度は非常に弱
い。 焼結が終了した後、始めに温度を、次いで圧力
を下げて、複合焼結体を回収する。その後、工具
として使用するための形に研摩することができ
る。 本考案複合焼結体は、高融点金属中間層を介し
て実質的に100％のCBN焼結体と基体が強固に接
合しているため、基体をロー付してバイトやスロ
ーアウエイチツプとしても使用でき、また、断続
切削に対しても問題なく使用できる。 本願でいう硬質焼結体中のCBN粒子径は特に
限定するものではないが比較的微粒のものの方が
望ましい。また高融点金属はMo，Ti，Zr，Ta
等を利用することができるが、Moは特に接合強
度が高く望ましい。しかしながら、他の金属を用
いても、ほぼ同等の効果を得ることができる。 高融点金属層の厚さは特に限定するものではな
いが３mm以下が望ましい。硬質焼結体中のCBN
以外の物質としては、微量のCBNの合成物質、
hBN、高融点金属等の化合物や単体が含まれて
もよい。 本願でいう鉄族金属は、その中に他の金属を固
溶していても問題がない。 また高融点金属としては、板状であつても粉状
であつても可能であるが、厚みの制御等の面より
みると、板状の方が望ましい。 以下図面を用いて実施例を示す。 第１図は本願考案によつて得た高融点金属と硬
質焼結体が接合した例を示す。第２図は本願で得
た工具用複合焼結体をスローアウエイチツプに用
いた場合を示す。 出発原料として平均粒度1μmの六方晶型窒化硼
素とCBNの合成触媒物質として窒化硼素マグネ
シウムをモル比で98：２に混合したものを用い
た。 この混合粉末を高融点金属が第１表に示す厚み
となるように配置し超硬合金基体に積層した状態
で、超高圧高温発生室内に配し1380℃、5.5GPa
の条件で10分間焼結する。 このようにして得た工具用複合焼結体の硬質焼
結体部はCBN100％であつた。これをレーザーを
用いて切断し、超硬合金母材に銀ろう付けして第
２図に示すスローアウエイチツプを作製した。 このようにして得た工具用複合焼結体をスロー
アウエイチツプとして使用した。その結果いずれ
も予想以上の長寿命であることがわかつた。その
結果を第１表に示す。
【表】
第１図は本考案で得られた工具用複合焼結体で
あり、第２図は工具用複合焼結体をスローアウエ
イチツプとして利用した例を示す。第３図は従来
の硬質焼結体を基体に接合したものである。 １：硬質焼結体、２：基体、３：本願で得た硬
質焼結体、４：高融点金属、５：基体、６：スロ
ーアウエイチツプ台金、７：本考案複合焼結体。
あり、第２図は工具用複合焼結体をスローアウエ
イチツプとして利用した例を示す。第３図は従来
の硬質焼結体を基体に接合したものである。 １：硬質焼結体、２：基体、３：本願で得た硬
質焼結体、４：高融点金属、５：基体、６：スロ
ーアウエイチツプ台金、７：本考案複合焼結体。
Claims (1)
- 実質的に100％の立方晶型窒化硼素からなる硬
質焼結体を高融点金属よりなる中間接合層を介し
て、超硬合金に接合したことを特徴とする工具用
複合焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041484U JPS60172765U (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 工具用複合焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041484U JPS60172765U (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 工具用複合焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60172765U JPS60172765U (ja) | 1985-11-15 |
| JPS644840Y2 true JPS644840Y2 (ja) | 1989-02-07 |
Family
ID=30587739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6041484U Granted JPS60172765U (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 工具用複合焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60172765U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014131819A (ja) * | 2011-04-18 | 2014-07-17 | Tungaloy Corp | 複合体 |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP6041484U patent/JPS60172765U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60172765U (ja) | 1985-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100371979B1 (ko) | 연마 공구, 드레싱 공구 및 드레싱 공구 제조 방법 | |
| RU2011649C1 (ru) | Способ изготовления керамики для режущего инструмента | |
| KR100823760B1 (ko) | 입방정계 질화 붕소를 함유한 연마 제품의 제조 방법 | |
| US20050257430A1 (en) | Method of producing an abrasive product containing diamond | |
| EP0272913A2 (en) | Tool insert | |
| CN1014306B (zh) | 低压粘结金刚石聚晶体及其制造方法 | |
| IE892136A1 (en) | Composite cutting element containing cubic boron nitride | |
| JPS6159270B2 (ja) | ||
| JPS644840Y2 (ja) | ||
| JPS644839Y2 (ja) | ||
| JP2003095743A (ja) | ダイヤモンド焼結体及びその製造法 | |
| JPS6125761B2 (ja) | ||
| JPS5916942A (ja) | 工具用複合ダイヤモンド焼結体 | |
| JPH11188510A (ja) | 硬質焼結体切削工具 | |
| JPS61270074A (ja) | 研摩用物体 | |
| JPS6049589B2 (ja) | 工具用複合焼結体及びその製造方法 | |
| JPS61136605A (ja) | 超硬質材料と金属材との接合方法 | |
| JPS6323155B2 (ja) | ||
| JPS60263601A (ja) | 複合焼結体工具 | |
| JPH0742170B2 (ja) | 立方晶窒化ホウ素基焼結体 | |
| JPS6283447A (ja) | 焼結ダイヤモンドおよびその製造方法 | |
| JPS60263602A (ja) | 複合焼結体工具 | |
| JPS63191505A (ja) | 高硬度焼結体工具 | |
| JPS6054973A (ja) | 硬質ダイヤモンド焼結体及びその製造方法 | |
| JPS6311402B2 (ja) |